气体中的目标成分的捕获装置与捕获方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种气体中的目标成分的捕获装置与捕获方法，所述气体中的目标成分的捕获装置包括旋转填充床及固定床。旋转填充床具有第一吸收剂入口、第一吸收剂出口、第一气体入口与第一气体出口。固定床具有第二吸收剂入口、第二吸收剂出口、第二气体入口与第二气体出口。第一吸收剂出口连通至第二吸收剂入口，而形成依序通过旋转填充床与固定床的吸收剂流路。第二气体出口连通至第一气体入口，而形成依序通过固定床与旋转填充床的气体流路。本发明专利技术可有效地降低捕获装置的体积与捕获目标成分时的能量消耗。

Device and method for capturing target component in gas

The invention provides a trapping device and a capturing method for a target component in a gas, wherein the target component capturing device in the gas comprises a rotating packed bed and a fixed bed. The rotary packed bed has a first absorbent inlet, a first absorbent outlet, a first gas inlet and a first gas outlet. The fixed bed has a second absorbent inlet, a second absorbent outlet, a second gas inlet and a second gas outlet. The first absorbent outlet is connected to the second absorbent inlet and forms an absorbent flow path through the rotating packed bed and the fixed bed sequentially. A second gas outlet is connected to the first gas inlet to form a gas flow path through the fixed bed and the rotating packed bed sequentially. The invention can effectively reduce the volume of the capture device and the energy consumption when capturing the target component.

【技术实现步骤摘要】
气体中的目标成分的捕获装置与捕获方法
本专利技术涉及一种气体中的目标成分的捕获装置与捕获方法，尤其涉及一种同时使用固定床与旋转填充床对气体中的目标成分进行捕获的装置与方法。
技术介绍
化石燃料和碳密集型产业在经济发展发挥主导作用，但会产生大量的温室气体，如二氧化碳等。为符合全球温室气体减量趋势及减碳目标，温室气体的捕获技术研究与发展势在必行。化学吸收法为目前最主要的温室气体捕获方法，常见的技术为固定床(PackedBed，PB)捕获技术与旋转填充床(RotatingPackedBed，RPB)捕获技术。然而，固定床捕获技术由于气液间质传效率的限制，因而存在设备体积庞大且设备成本相对较高的问题。另一方面，旋转填充床捕获技术虽可增进气液间质传效率，缩小设备体积，然而却具有高能量消耗的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种气体中的目标成分的捕获装置与捕获方法，可有效地降低捕获装置的体积与捕获目标成分时的能量消耗。本专利技术提供一种气体中的目标成分的捕获装置，包括旋转填充床及固定床。旋转填充床具有第一吸收剂入口、第一吸收剂出口、第一气体入口与第一气体出口。固定床具有第二吸收剂入口、第二吸收剂出口、第二气体入口与第二气体出口。第一吸收剂出口连通至第二吸收剂入口，而形成依序通过旋转填充床与固定床的吸收剂流路。第二气体出口连通至第一气体入口，而形成依序通过固定床与旋转填充床的气体流路。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，还包括吸收剂管路系统。吸收剂管路系统将第一吸收剂出口连通至第二吸收剂入口。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，还包括气体管路系统。气体管路系统将第二气体出口连通至第一气体入口。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，还包括吸收剂供应装置。吸收剂供应装置连通至第一吸收剂入口，以供应吸收剂至旋转填充床中。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，还包括气体源。气体源连通至第二气体入口，以供应待处理气体至固定床中。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，还包括吸收剂再生装置。吸收剂再生装置具有第三吸收剂入口与第三吸收剂出口。第三吸收剂入口连通至第二吸收剂出口。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，吸收剂再生装置例如是气提塔。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，还包括目标成分纯化装置。目标成分纯化装置连通至吸收剂再生装置。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，旋转填充床例如是超重力旋转填充床(highgravityrotatingpackedbed)。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，旋转填充床的转速例如是100rpm至3000rpm。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，旋转填充床的转速例如是700rpm至1600rpm。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获装置中，目标成分例如是二氧化碳。本专利技术提供一种气体中的目标成分的捕获方法，包括以下步骤。提供相互联通的旋转填充床与固定床。使吸收剂依序通过旋转填充床与固定床。使待处理气体依序通过固定床与旋转填充床。使吸收剂与待处理气体在旋转填充床与固定床中相互接触，而经由吸收剂捕获待处理气体中的目标成分。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获方法中，还包括利用吸收剂再生装置移除吸收剂中所捕获的至少一部分的目标成分。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获方法中，还包括利用目标成分纯化装置对来自于吸收剂再生装置的目标成分进行纯化。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获方法中，旋转填充床的转速例如是100rpm至3000rpm。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获方法中，旋转填充床的转速例如是700rpm至1600rpm。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获方法中，目标成分例如是二氧化碳。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获方法中，吸收剂例如是单乙醇胺(Monoethanolamine,MEA)、无水二次乙基二胺(PiperazineAnhydrous,PZ)、二乙胺基乙醇(2-(Diethylamino)ethanol,DEEA)或其组合。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的气体中的目标成分的捕获方法中，吸收剂的浓度例如是10wt％至30wt％。基于上述，在本专利技术所提出气体中的目标成分的捕获装置与捕获方法中，由于吸收剂依序通过旋转填充床与固定床，且待处理气体依序通过固定床与旋转填充床，因此具有较佳的目标成分捕获效率，且可有效地降低捕获装置的体积与捕获目标成分时的能量消耗，进而降低设置成本与能量成本。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术的一实施例的气体中的目标成分的捕获装置；图2是本专利技术的一实施例的气体中的目标成分的捕获流程图；图3是本专利技术的一实施例的组合使用旋转填充床与固定床的捕获装置、单独使用固定床的捕获装置与单独使用旋转填充床的捕获装置的体积比较图；图4是本专利技术的一实施例的组合使用旋转填充床与固定床的捕获装置与单独使用旋转填充床的捕获装置的能量消耗比较图。附图标记：10：捕获装置100：旋转填充床110、210、710：吸收剂入口120、220、720：吸收剂出口130、230：气体入口140、240：气体出口200：固定床300：吸收剂管路系统300a、300b、300c、300d：吸收剂管路400：气体管路系统400a、400b、400c：气体管路500：吸收剂供应装置600：气体源700：吸收剂再生装置800：目标成分纯化装置900：目标成分管路S100、S110、S120、S130、S140：步骤具体实施方式图1是本专利技术的一实施例的气体中的目标成分的捕获装置。请参照图1，气体中的目标成分的捕获装置10，包括旋转填充床100及固定床200。捕获装置10可藉由吸收剂捕获待处理气体中的目标成分。待处理气体例如是发电厂、钢铁厂或炼油厂等工厂的烟道气(fluegas)。目标成分例如是二氧化碳。旋转填充床100具有吸收剂入口110、吸收剂出口120、气体入口130与气体出口140。旋转填充床100例如是超重力旋转填充床。旋转填充床100的转速例如是100rpm至3000rpm。在另一实施例中，旋转填充床100的转速例如是700rpm至1600rpm。以下，举例说明吸收剂与待处理气体在旋转填充床100中的流动方式，但本专利技术并不以此为限。吸收剂可从旋转填充床100顶部的吸收剂入口110流入旋转填充床100，且可从旋转填充床100底部的吸收剂出口120流出旋转填充床100。待处理气体可从旋转填充床100侧边的气体入口130流入旋转填充床100，且可从旋转填充床100顶部的气体出口140流出旋转填充床100。如此一来，可使得吸收剂的流动方向与待处理气体的流动方向相反。旋转填充床100可藉由马达的带动进行旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，包括：旋转填充床，具有第一吸收剂入口、第一吸收剂出口、第一气体入口与第一气体出口；以及固定床，具有第二吸收剂入口、第二吸收剂出口、第二气体入口与第二气体出口，其中所述第一吸收剂出口连通至所述第二吸收剂入口，而形成依序通过所述旋转填充床与所述固定床的吸收剂流路，所述第二气体出口连通至所述第一气体入口，而形成依序通过所述固定床与所述旋转填充床的气体流路。

【技术特征摘要】
1.一种气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，包括：旋转填充床，具有第一吸收剂入口、第一吸收剂出口、第一气体入口与第一气体出口；以及固定床，具有第二吸收剂入口、第二吸收剂出口、第二气体入口与第二气体出口，其中所述第一吸收剂出口连通至所述第二吸收剂入口，而形成依序通过所述旋转填充床与所述固定床的吸收剂流路，所述第二气体出口连通至所述第一气体入口，而形成依序通过所述固定床与所述旋转填充床的气体流路。2.根据权利要求1所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，还包括吸收剂管路系统，将所述第一吸收剂出口连通至所述第二吸收剂入口。3.根据权利要求1所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，还包括气体管路系统，将所述第二气体出口连通至所述第一气体入口。4.根据权利要求1所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，还包括吸收剂供应装置，连通至所述第一吸收剂入口，以供应吸收剂至所述旋转填充床中。5.根据权利要求1所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，还包括气体源，连通至所述第二气体入口，以供应待处理气体至所述固定床中。6.根据权利要求1所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，还包括吸收剂再生装置，具有第三吸收剂入口与第三吸收剂出口，其中所述第三吸收剂入口连通至所述第二吸收剂出口。7.根据权利要求6所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，所述吸收剂再生装置包括气提塔。8.根据权利要求6所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，还包括目标成分纯化装置，连通至所述吸收剂再生装置。9.根据权利要求1所述的气体中的目标成分的捕获装置，其特征在于，所述旋转填充床包括超重力旋转填充床。10.根据权利要求1所述的气体中的目标成...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪上晓，泰尔马蒂亚斯，游承修，康嘉麟，郑西显，
申请(专利权)人：汪上晓，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71